甲烷可用氧化铁作催化剂实现选择性地催化脱硝．氧化铁催化机理如图所示.有关热化学方程式如下:N2(g)+O2△H=+180kJ•mol-1CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890kJ•mol-1(1)脱硝机理中第Ⅱ步的化学方程式为4Fe3O4+2NO=6Fe2O3+N2．(2)CH4脱硝(N0)生成N2和液态题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

12．

甲烷可用氧化铁作催化剂实现选择性地催化脱硝．
氧化铁催化机理如图所示，有关热化学方程式如下：
N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H=+180kJ•mol^-1
CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890kJ•mol^-1
（1）脱硝机理中第Ⅱ步的化学方程式为4Fe₃O₄+2NO=6Fe₂O₃+N₂．
（2）CH₄脱硝（N0）生成N₂和液态水的热化学方程式为2CH₄（g）+2NO（g）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（l）+N₂（g），△H=-1960kJ•mol^-1；．

分析（1）依据氧化铁催化机理图可知脱硝机理中第Ⅱ步四氧化三铁与一氧化氮反应生成氧化三铁和氮气；
（2）①N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H=+180kJ•mol^-1
②CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890kJ•mol^-1；
②×2-①得：2CH₄（g）+2NO（g）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（l）+N₂（g），依据盖斯定律计算反应热；

解答解：（1）依据氧化铁催化机理图可知脱硝机理中第Ⅱ步四氧化三铁与一氧化氮反应生成氧化三铁和氮气，方程式：4Fe₃O₄+2NO=6Fe₂O₃+N₂，
故答案为：4Fe₃O₄+2NO=6Fe₂O₃+N₂；
（2）①N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H=+180kJ•mol^-1
②CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890kJ•mol^-1；
②×2-①得：2CH₄（g）+2NO（g）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（l）+N₂（g），△H，依据盖斯定律△H=2△H₂-△H₁=-890kJ•mol^-1×2-180kJ•mol^-1
=-1960kJ•mol^-1；
所以反应的热化学方程式：2CH₄（g）+2NO（g）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（l）+N₂（g），△H=-1960kJ•mol^-1；
故答案为：2CH₄（g）+2NO（g）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（l）+N₂（g），△H=-1960kJ•mol^-1；

点评本题考查了氧化还原方程式、热化学方程式书写，明确反应机理，熟悉盖斯定律计算反应热的方法即可解答，题目难度不大．

练习册系列答案

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2．有机物的结构可用“键线式”简化表示．CH₃-CH=CH-CH₃可简写为

．有机物X的键线式为

（1）有机物Y是X的同分异构体，且属于芳香烃，Y在一定条件能发生聚合反应，写出其化学方程式

．
（2）X与足量的H₂在一定条件下反应可生成环状的饱和烃Z，Z的一氯代物有2 种．

3．下列说法不正确的是（　　）

	A．	Penguinone分子所有碳原子不可能都在同一个平面上
	B．	1mol分别与足量的Na、NaOH溶液、NaHCO₃溶液反应，消耗这三种物质的物质的量分别为5 mol、3 mol、1 mol
	C．	醋酸和软脂酸互为同系物，C₅H₁₂和C₉H₂₀也一定互为同系物
	D．	蛋白质遇到醋酸铅生成沉淀，加入大量的水，沉淀还可溶解

20．下列各项中，表达正确的是（　　）

	A．	O原子的结构示意图		B．	CH₄分子的比例模型
	C．	C₂H₂分子的结构式CH≡CH		D．	N2分子的电子式

7．下列酸溶液在相同温度下配制，其中pH值最小的是（　　）

1．以下是关于“外界因素对化学平衡移动影响的实验研究”的课题，回答问题：
（1）影响化学平衡因素的界定：化学平衡发生移动的本质原因是a．所以影响化学平衡因素可以从分析影响该原因的因素入手．
a．V（正）≠V（逆） b．V（正）和V（逆）都增大 c．V（正）和V（逆）都减小
（2）研究的思路与方法
①研究对象的选择：有以下可逆反应：
A．2NO₂（g）?N₂O₄（g）+Q（Q＞0）
B．FeCl₃+3KSCN?Fe（SCN）₃+3KCl+Q
其中，A适合于研究a、b、c对平衡的影响，B适合于研究a、b对平衡的影响．
a．浓度 b．温度 c．压强 d．催化剂
②研究方法：采用控制其它因素不变，改变其中一个因素的方法，并进行对比实验．
（3）单一因素对化学平衡移动影响的实验研究
a．浓度：将FeCl₃与KSCN反应后所得的混合液分为3等份，分别加入浓FeCl₃溶液、浓KSCN溶液、NaCl固体，观察现象．
现象：加入浓FeCl₃溶液后的混合溶液红色变深；加入浓KSCN溶液后混合溶液红色变深；加入NaCl固体后，混合溶液红色不变．
b．温度：将密封并相互连通的盛有NO₂的2个玻璃球，1个放入热水中，另一个放入冷水中．现象：放入热水中的球内红棕色变深；放入冷水中的球内红棕色变浅．
（4）实验研究（3）能得出的影响化学平衡移动的原因是在其它条件不变时，增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动；升高温度，平衡向吸热反应方向移动，降低温度，平衡向放热方向移动．

8．生产中可用双氧水氧化法处理电镀含氰废水，某化学兴趣小组模拟该法探究有关因素对破氰反应速率的影响（注：破氰反应是指氧化剂将CN^-氧化的反应）．
相关资料
①氰化物主要是以CN^-和[Fe（CN）₆]^3-两种形式存在．
②Cu²⁺可作为双氧水氧化法破氰处理过程中的催化剂；Cu²⁺在偏碱性条件下对双氧水分解影响较弱，可以忽略不计．
③[Fe（CN）₆]^3-较CN^-难被双氧水氧化，且pH越大，[Fe（CN）₆]^3-越稳定，越难被氧化．
实验过程
在常温下，控制含氰废水样品中总氰的初始浓度和催化剂Cu²⁺的浓度相同，调节含氰废水样品不同的初始pH和一定浓度双氧水溶液的用量，设计如下对比实验：
（l）请完成以下实验设计表（表中不要留空格）

实验序号	实验目的	初始pH	废水样品体积/mL	CuSO₄溶液的体积/mL	双氧水溶液的体积/mL	蒸馏水的体积/mL
①	为以下实验操作参考	7	60	10	10	20
②	废水的初始pH对破氰反应速率的影响	12	60	10	10	20
③	双氧水的浓度对破氰反应速率的影响	7	60	10	20	10

实验测得含氰废水中的总氰浓度（以CN^-表示）随时间变化关系如图所示．

（2）实验①中20～60min时间段反应速率：υ（CN^-）=0.0175mol•L^-1•min^-1．
（3）实验①和实验②结果表明，含氰废水的初始pH增大，破氰反应速率减小，其原因可能是初始pH增大，催化剂Cu²⁺会形成Cu（OH）₂沉淀，影响了Cu²⁺的催化作用（或初始pH增大，[Fe（CN）₆]^3-较中性和酸性条件下更稳定，难以氧化（填一点即可）．在偏碱性条件下，含氰废水中的CN^-最终被双氧水氧化为HCO₃^-，同时放出NH₃，试写出该反应的离子方程式：CN^-+H₂O₂+H₂O═NH₃↑+HCO₃^-．
（4）该兴趣小组同学要探究Cu²⁺是否对双氧水氧化法破氰反应起催化作用，请你帮助他设计实验并验证上述结论，完成下表中内容．（己知：废水中的CN^-浓度可用离子色谱仪测定）

实验步骤（不要写出具体操作过程）	预期实验现象和结论

5．在NaCl溶液中滴加AgNO₃溶液，反应的离子方程式为：Cl^-+Ag⁺=AgCl↓．

6．下列反应的离子方程式正确的是（　　）

	A．	NaAlO₂溶液中通入过量的CO₂：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+CO₃^2-
	B．	NO₂溶于水：3NO₂+H₂O=2H⁺$_{\;}^+$+2NO₃^-+NO
	C．	醋酸溶液与水垢中的Mg（OH）₂反应：Mg（OH）₂+2H⁺═Mg²⁺+2H₂O
	D．	NaClO溶液中通入过量的SO₂：ClO^-+SO₂+H₂O=HClO+HSO₃^-

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